(57)【要約】【課題】切り込み深さを大きくとった場合でもあるいは被削物材料が異なる場合でも、振動等が生じることなく、円滑に切削を行うことを可能とする。【解決手段】カッタ１に、円環状のウェイト部材１０を装着することで、カッタ１の回転に対する質量を増大させ、被削物に対する切り込み深さが大きい場合であっても、ビビリ振動が生じにくくする。ウェイト部材１０は、カッタ１に対して交換可能とし、被削物に応じて最適な重量を有したウェイト部材１０を選択してカッタ１に装着する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向一端側から見て円環状を呈する切刃部を備え、軸線回りに回転しつつ前記切刃部を被削物に切り込ませて該被削物を切削する切削工具であって、
切削工具本体に着脱可能に装着されるウェイト部材を備え、
前記切削工具本体は、前記軸線方向他端側に形成され、当該切削工具本体を工作機械のスピンドルに取り付けるスピンドル固定部と、
前記ウェイト部材を前記切刃部と同心状に装着可能なウェイト部材装着部と、を有していることを特徴とする切削工具。
【請求項２】
前記ウェイト部材は、円環状または円盤状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
【請求項３】
前記ウェイト部材は、重量が互いに異なる複数種が用意され、
複数種の前記ウェイト部材のうち、前記切削物の材質または前記切削物に対する切り込み量に応じて選定された重量を有するウェイト部材が、前記切削工具本体の前記ウェイト部材装着部に装着されることを特徴とする請求項２に記載の切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は軸線回りに回転されながらワークの切削を行う切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば往復動式内燃機関のシリンダブロック等の被削物を切削する際、正面フライスカッタが用いられている。正面フライスカッタは、フライス盤のスピンドルに取り付けられ、スピンドルの軸線周りに回転されながら、主にスピンドルの軸線に直交する面を切削する。このような正面フライスカッタは、ボルトやピン等により、フライス盤のスピンドルに取り付けられている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−４８０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、正面フライスカッタで被削物を切削する際、被削物の表面の鋳物の状態（鋳肌面に凹凸の状態）などによっては、スピンドルの軸方向における切り込み深さを、通常の加工条件よりも大きく設定することがある。
しかし、正面フライスカッタにおいて、スピンドル軸方向の切り込み深さを大きくすると、正面フライスカッタにかかる負荷も大きく、切削時の被削物側からの反力に起因するビビリ振動等が発生しやすくなる。
また、被削物の材質によってはビビリ振動等が発生しやすいものがある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、切り込み深さを大きくとる場合でもあるいは被削物の材質が異なる場合でも、振動等が生じることなく、円滑に切削を行うことのできる切削工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の切削工具は、軸線方向一端側から見て円環状を呈する切刃部を備え、軸線回りに回転しつつ前記切刃部を被削物に切り込ませて該被削物を切削する切削工具であって、切削工具本体に着脱可能に装着されたウェイト部材を備え、前記切削工具本体は、前記軸線方向他端側に形成され、当該切削工具本体を工作機械のスピンドルに取り付けるスピンドル固定部と、前記ウェイト部材を前記切刃部と同心状に装着可能なウェイト部材装着部と、を有していることを特徴とする。
【０００７】
このような切削工具においては、切削工具本体のウェイト部材装着部にウェイト部材を装着することが可能である。ウェイト部材を装着した切削工具を、スピンドル固定部にて工作機械のスピンドルに取り付けた状態で、スピンドルを回転させて切刃部により被削物を切削すると、ウェイト部材が装着されることによって切削工具単体のときよりも切削工具の回転に対する質量（以下、回転質量という）が増える。これにより、被削物への切刃部の切り込み深さを大きくしても、振動等が生じにくくなる。また、切削抵抗が大きい材料を切削する場合でも同様に振動等が生じにくくなる。
【０００８】
ウェイト部材は、円環状または円盤状に形成されていることが好ましい。また、ウェイト部材の重量は、被削物への切刃部の切り込み深さや被削物の材質等に応じて適宜設定すればよい。
【０００９】
そこで、ウェイト部材は、重量が互いに異なる複数種が用意され、切削物の材質または切削物に対する切り込み量に応じて選定された重量を有するウェイト部材が切削工具のウェイト部材装着部に装着されるようにすれば、様々な被削物に対して、フレキシブルに対応することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、切削工具本体にウェイト部材を装着することによって、切削工具の回転質量を増やすことができ、切り込み深さを大きくとる場合でもあるいは被削物の材質が異なる場合でも、振動等が生じにくくなる。その結果、被削物の切削を円滑に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る切削工具を構成する切削工具とウェイト部材とを示す斜視図である。
【図２】切削工具本体を示し、（ａ）が断面図（ｂ）が正面図である。
【図３】切削工具本体にウェイト部材を装着した状態を示す断面図および正面図である。
【図４】切削工具本体の切刃部の詳細を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明による切削工具を実施するための最良の形態を説明する。しかし、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
図１〜図４は、本発明の切削工具の一実施形態を示すものである。
これらの図に示すように、本実施形態のカッタ（切削工具）１は、鋼材などにより全体として概略円盤状に形成されていて、カッタ本体（切削工具本体）１Ａと、このカッタ本体１Ａに着脱可能に装着される後述するウェイト部材を備える。
【００１３】
カッタ本体１Ａの一面側（中心軸線方向前端側）には、カッタ本体１Ａの外周部に沿って、カッタ本体１Ａの軸線一端側から見て円環状とされた切刃部３が設けられている。切刃部３は、カッタ本体１Ａの中心軸線周りに周方向に互いに等間隔を隔てて複数のインサート取付座４が形成され、各インサート取付座４に、インサート５がクランプネジ５ａにより固定されるクサビ部材５ｂによって、インサート取付座４の着座面に押し付けられた状態で取付・固定された構成となっている。
【００１４】
カッタ１は、工作機械のスピンドルに着脱自在に取り付け可能とされている。このため、カッタ本体１Ａの他面側（中心軸線方向後端側）に臨むよう、工作機械のスピンドルにカッタ本体１Ａを取り付けるための取付部として、切刃部３の内周側に向けて延出する環状の内周フランジ６が形成されている。
【００１５】
内周フランジ６は、カッタ本体１Ａの他面側に臨み、カッタ本体１Ａの中心軸線に直交する面内に位置するスピンドル取付面（スピンドル固定部）６ａと、カッタ本体１Ａの一面側に臨み、スピンドル取付面６ａに平行に形成された座面（ウェイト部材装着部）６ｂと、座面６ｂの外周部において座面６ｂに直交して立ち上がる外周壁部６ｃとを有している。
【００１６】
内周フランジ６には、カッタ本体１Ａの周方向に間隔を隔てて複数の取付孔７が形成されている。各取付孔７は、カッタ本体１Ａの周方向に一定長を有する長孔状とされ、その一端側は、所定径を有した孔部７ａとされ、他端側は、孔部７ａの径よりも小さな幅を有してカッタ本体１Ａの周方向に連続する溝孔部７ｂとされている。この取付孔７には、工作機械のスピンドル側に設けられたピンが挿入される。このピンは、溝孔部７ｂの幅よりも小さな外径を有した軸部と、軸部の先端部において、溝孔部７ｂの幅よりも大きく、かつ孔部７ａの内径よりも小さな外径を有した円板状の拡径部とを有している。
【００１７】
カッタ１は、工作機械のスピンドル側に設けられた複数本のピンを、各取付孔７の孔部７ａに挿入する。そして、拡径部が孔部７ａを貫通し、内周フランジ６のスピンドル取付面６ａを工作機械のスピンドルに突き当てた後に、カッタ１を回転させる。これにより、ピンの軸部を溝孔部７ｂ内に移動させ、ピンの拡径部が溝孔部７ｂの幅方向両側に突出し、これによってカッタ１がスピンドルに固定可能とされている。
カッタ１は、工作機械のスピンドルに取り付けられたカッタ１をその軸線回りに回転しつつ、切刃部３を構成する各インサート５を被削物に切り込ませて該被削物を切削する。
【００１８】
本実施形態における切削工具においては、カッタ本体１Ａに、環状のウェイト部材１０が装着可能とされている。
このため、内周フランジ６には、カッタ本体１Ａの周方向に間隔を隔てて、複数のネジ孔８が形成されている。
【００１９】
ウェイト部材１０は、円環プレート状で、その外径は、内周フランジ６の外周壁部６ｃの径よりも小さく設定されている。また、ウェイト部材１０は、その厚さが周方向に一定とされている。
【００２０】
ウェイト部材１０には、その周方向に間隔を隔てて複数の逃げ孔１１が形成されている。各逃げ孔１１は、ウェイト部材１０の周方向に一定長を有する長孔状とされている。逃げ孔１１の幅は、取付孔７の孔部７ａと略同等以上とされ、スピンドル側のピンの拡径部と干渉しないようになっている。
【００２１】
また、ウェイト部材１０には、カッタ本体１Ａの周方向に間隔を隔てて、複数のネジ設置孔１２が形成されている。各ネジ設置孔１２は、ネジ２０の軸部２０ａよりも大きく、かつ頭部２０ｂよりも小さな内径を有した座面部１２ａと、頭部２０ｂよりも大きな内径を有した収容孔部１２ｂと、を有する。このネジ設置孔１２は、その設置位置が、内周フランジ６に形成されたネジ孔８と合致するよう形成されている。
【００２２】
図３に示すように、ウェイト部材１０は、その一面側をカッタ本体１Ａの内周フランジ６の座面６ｂに突き当て、それぞれのネジ孔８とネジ設置孔１２の位置を合致させた状態で、ここにネジ２０をねじ込むことでカッタ本体１Ａに締結される。ネジ２０は、ねじ込んだ状態で、頭部２０ｂが、収容孔部１２ｂ内に収容されて座面部１２ａに突き当たることで、締結力を発揮している。
ここで、内周フランジ６の座面６ｂは、前記ウェイト部材を切刃部3と同心状に装着可能なウェイト部材装着部を構成するものであり、座面６ｂの中心軸線を切刃部３の中心軸線と同一となるように設定されている。また、複数設けられたネジ孔８も、それらの配置中心が切刃部３の中心軸線と同一となるように設定されている。
【００２３】
ウェイト部材１０は、上記のようにカッタ本体１Ａに装着された状態で、円環状を呈した切刃部３と同心状の円環状をなす。このようにウェイト部材１０を装着することで、カッタ１は、その重量および回転質量が増加する。
【００２４】
ウェイト部材１０およびカッタ本体１Ａは、工作機械のスピンドルに装着される。スピンドルに装着するに際しては、カッタ本体１Ａとウェイト部材１０を順次スピンドルに固定しても良いし、ウェイト部材１０をカッタ本体１Ａに予め組み付けておき、これをスピンドルに固定しても良い。
【００２５】
そして、工作機械を作動させ、スピンドルをその軸線周りに回動させる。すると、ウェイト部材１０を備えたカッタ１は、その重量および回転質量が増加しているため、スピンドルの軸線方向に沿った被削物に対する切り込み深さが大きい場合であっても、ビビリ振動が生じにくくなる。
これにより、工作機械における切削性能が高まる。
【００２６】
ここで、ウェイト部材１０は、その重量が互いに異なるものを複数種用意しておくことができる。各ウェイト部材１０は、被削物に対する切刃部３の切り込み深さ、被削物の材質等に応じ、その重量が事前に設定される。各ウェイト部材の重量を互いに異ならせるには、ウェイト部材１０の厚さを異ならせても良いし、さらには、材質を異ならせてもよい。
このように、被削物に応じて、ウェイト部材１０の重量を適宜選定してカッタ本体１Ａに装着するのである。
なお、切削条件によっては、ウェイト部材１０を装着せず、カッタ本体１Ａ単体で切削を行うこともできる。
【００２７】
上述したような構成によれば、カッタ１に、円環状のウェイト部材１０を装着することで、カッタ１の回転質量を増大させることができ、被削物に対する切り込み深さが大きい場合であっても、ビビリ振動が生じにくくなる。これにより、その結果、被削物の切削を円滑に行うことが可能となる。
【００２８】
また、ウェイト部材１０は、カッタ本体１Ａに対して交換可能であるために、被削物に応じて最適な重量を有したウェイト部材１０を選択してカッタ本体１Ａに装着することにより、材質の異なる様々な被削物に対し、常に切削を円滑に行うことができる。
【００２９】
ところで、上記と同様の効果を得るために、カッタ本体１Ａ自体の重量を、被削物に応じて最適な重量を有したものとすることもできるが、そうすると、カッタ本体１Ａ自体の重量が、本実施形態におけるカッタ本体１Ａとウェイト部材１０の重量を合わせたものとなり、非常に重くなり、取扱いに手間がかかることになる。これに対し、本実施形態では、ウェイト部材１０のみをカッタ本体１Ａに着脱すれば良いので、その取扱いが容易である。
【００３０】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
前記実施形態では、ウェイト部材１０を、ネジ２０によってカッタ本体１Ａに固定する構成としたが、これに代えて、ウェイト部材１０の外周部とカッタ本体１Ａの外周壁部６ｃとにネジ溝を切り、ウェイト部材１０自体をカッタ本体１Ａにねじ込むようにしても良い。これ以外にも、ウェイト部材１０のカッタ本体１Ａに対する装着構造については、何ら実施形態に限るものではない。
また、ウェイト部材１０は、カッタ本体１Ａの外周側に設けるほど回転質量の増大効果が大きい。したがって、例えば、ウェイト部材１０を、切刃部３の裏面（カッタ本体１Ａの中心軸線後端側に臨む面）側に装着することも可能である。
また、ウェイト部材１０は、その外周形状を、多角形状としても良いし、円盤状等としても良い。前記実施形態では、カッタ本体１Ａにウェイト部材１０を１個取り付けた例を説明しているが、これに限られることなく、同一形状のリング状ウェイト部材を複数個用意し、それらリング状ウェイト部材を必要個数だけ厚さ方向に重ねてカッタ本体１Ａに取り付けても良く、また径の異なるリング状ウェイト部材を複数個用意し、それら複数のリング状ウェイト部材を必要個数だけ同心状となるようにカッタ本体１Ａに取り付けてしても良い。
さらに、カッタ１の構成については、上記に挙げた具体的形状に何ら限定する意図はなく、適宜他の形状、構造としても良い。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１    カッタ（切削工具）
１Ａ  カッタ本体（切削工具本体）
２    取付部
３    切刃部
４    インサート取付座
５    インサート
６    内周フランジ
６ａ  スピンドル取付面（スピンドル固定部）
６ｂ  座面（ウェイト部材装着部）
６ｃ  外周壁部
７    取付孔
８    ネジ孔
１０  ウェイト部材
１１  取付孔
１２  ネジ設置孔
２０  ネジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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